一种面板安装桁架机械手及安装方法

摘要

本发明涉及一种面板安装桁架机械手及安装方法，桁架的矩形框架对应边设置有一对X导轨，一Y导轨滑动设置在所述一对X导轨上，Z导轨经滑块定位在该Y导轨上；其特征是：处于一条X导轨的一端设置有撕膜机构、另一端设置有检测机构，另一条X导轨内侧设置有背板输送带；撕膜机构由撕膜臂配合旋转台协同完成撕膜动作；所述Z导轨下端通过纵向轴定位有机械手，该机械手具有水平抓取轴和抓取盘，借助抓取盘抓取面板完成转移、检测和倾斜安装任务。上述涉及的动作均由控制系统统一按程序协调控制，实现无气泡安装。

主权项

一种面板安装桁架机械手及安装方法，桁架主体包括由立柱支撑的矩形框架，该矩形框架对应边设置有一对X导轨，一Y导轨滑动设置在所述一对X导轨上，Z导轨经滑块定位在该Y导轨上；其特征是：处于一条X导轨的一端设置有撕膜机构、另一端设置有检测机构，另一条X导轨内侧设置有背板输送带；所述背板输送带在安装位设置有定位背板的安装卡槽；所述撕膜机构包括有旋转台和撕膜臂，旋转台具有一能让机械手伸入至底部的开放式搁置框，该搁置框表面设有定位吸盘和传感器，中部通过横轴定位在支架上；所述搁置框在转台电机驱动下，能做往复摆动；撕膜臂包括夹杆、夹嘴、滑块和撕膜电机；所述夹嘴固定在在夹杆上，夹杆与所述横轴平行、端部旋转定位在滑块上，该滑块滑动定位在水平导轨上，并由撕膜电机驱动夹杆水平往复运动，与搁置架协调动作；所述夹杆与滑块间设置一旋转电机，该旋转电机驱动夹杆自转，调节夹嘴夹取方向；所述夹嘴由气动或电动驱动吸合动作；所述Z导轨下端通过纵向轴定位有机械手，该机械手具有水平抓取轴和抓取盘，在抓取盘盘面设置有抓取吸盘，所述水平抓取轴两端对称位置各设置一距离传感器；所述检测机构包括固定在所述矩形框架下侧的线阵相机和标定板，标定板处于下位布置，且与矩形框架边线平行，线阵相机拍摄图像信息通过图像采集卡转换传送给控制系统；上述涉及的动作均由控制系统统一按程序协调控制；基于上述安装桁架，对于液晶屏面板与背板的安装步骤如下：1)撕膜过程：人工将液晶面板放置旋转台的搁置框上，传感器检测到面板到位，搁置框上的定位吸盘吸住面板，并旋转至45度位置；撕膜臂动作，夹杆移动至面板上方，旋转夹嘴方向，对准面板边沿的薄膜边沿，而后夹住；由控制系统控制夹杆移动速度和搁置框旋转速度，保持薄膜与面板处于130‑145度之间，直至薄膜撕下为止；夹杆和搁置框复位，定位吸盘释放对面板控制；机械手动作，抓取盘从旋转台上方下降，一对距离传感器对面板一条边沿侧面进行测距，借助纵向轴调节使得水平抓取轴与面板一条边沿平行；抓取盘继续下降并伸至搁置框下，借助抓取盘上的抓取吸盘吸住面板，翻转180度正置面板，并经过测量区域，进行测量找中心；2)测量过程：机械手将面板移动至标定板上方，设置在标定板上方的光耦传感器产生一触发信号给线阵相机，线阵相机采集正置面板匀速通过标定板的边界数据，并拟合出面板的三条直边，确认面板中心点a；当面板中心点a与抓取盘中心点b不重叠，存在误差通过两点坐标确定，机械手上面板沿X导轨和Y导轨移动至背板对齐的实际坐标，为机械手移动标准坐标加上误差坐标；3)安装过程：采用倾斜安装，抓取盘绕水平抓取轴旋转5‑10度，当面板、背板、抓取盘在同一坐标系下时，由面板中心点a、抓取盘中心点b以及背板中心点c，利用这三点推导出背板对应抓取盘中心点的d点；借助b点、d点以及面板与背板之间的夹角，利用三角函数计算公式，得出在面板倾斜设定角度时，背板上的安装点e，有了b点和e点，最后让这两点对齐开始安装；安装过程面板与背板夹角逐渐变小，直至为零安装结束，此时，e点与d点重合，也是b点与d点重合。